• 한국과학교육학회지
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• 제34권6호
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• pp.549-558
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• 2014

통합개념은 여러 학문 영역의 사실, 원리, 법칙, 개념을 포괄할 수 있는 개념으로 통합교육 설계의 중심으로 활용될 수 있다. 통합개념 중심 교육은 학습의 효율성과 경제성을 제공한다는 면에서 효과적인 통합의 방법이다. 이 연구에서는 우리나라 학교 현장에서 개념 중심의 통합교육을 시행하는데 중심이 될 수 있는 통합개념을 추출하기 위하여 과학 및 인문학 교과의 전문가를 대상으로 델파이 조사를 시행하였다. 124명의 전문가가 델파이 조사에 참여하였다. 델파이 조사는 3차에 걸쳐 진행하였다. 1차에서는 통합개념에 대한 개방형 설문을 시행하였으며 2차 설문에서는 1차에서 선정된 통합개념에 대하여 각 전문가가 속한 영역에서 활용 가능하다고 판단되는 통합개념을 모두 선택하게 하였다. 3차 설문에서는 2차 설문에서 선정된 중앙값 이상의 선택빈도를 갖는 통합개념에 대하여 각 학문영역에서의 활용 가능성을 리커트 척도로 응답하도록 하여 내용타당도를 분석하였다. 연구 결과 과학 교과 내(물리, 생명과학, 지구과학, 화학)의 통합을 시도하고자 할 때 활용할 수 있는 통합개념으로 변화, 상호작용, 시공간, 에너지 평형이 최종 선정되었다. 또한 인문학 교과 내(경제, 역사, 윤리, 정치, 지리)의 통합을 시도하고자 할 때 활용할 수 있는 통합개념으로 갈등, 공동체, 관계, 구조, 권력, 다양성, 문화, 변화, 사회, 상호작용, 자유, 정의, 평등이 최종 선정되었다. 마지막으로 과학과 인문학에서 공통적으로 활용할 수 있는 통합개념으로는 구조, 다양성, 변화, 상호작용, 순환, 시스템, 환경이 최종 선정되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.774-784
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• 2004

In the previous study, six factors which could disturb students' problem solving in an everyday context were identified and discussed. In this study, teaching materials to help students overcome those disturbing factors for successful problem solving in an everyday context were developed and applied to twenty-nine grade 10 students, and the effects of teaching materials were analyzed. According to the analysis of the correlation between the performance in everyday context problem solving and the benefit from the teaching materials, it was found that students who received the help from the teaching materials showed better performance with statistical significance. And students noted that teaching materials were helpful for them to solve the physics problems. Analyzing the overall performance of students in solving the everyday context problem, students in the experimental group showed better performance than the control group and this performance difference was larger among low-score students in school science testing. However, these differences were not statistically significant because the sample size was small. And, based on the analysis of interviews with students, it was also found that some students who showed low performance might not receive help from the teaching materials because the materials were too complex to be read easily, or because the basic concepts needed to solve the problem were not understood. Therefore, the results obtained from the interviews will be used to design more effective teaching for problem solving in an everyday context.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권1호
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• pp.1-10
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• 2018

Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) has been considered the most successful development in radiation oncology since the introduction of computed tomography into treatment planning that enabled three-dimensional conformal radiotherapy in 1980s. More than three decades have passed since the concept of inverse planning was first introduced in 1982, and IMRT has become the most important and common modality in radiation therapy. This review will present developments in inverse IMRT treatment planning and IMRT delivery using multileaf collimators, along with the associated key concepts. Other relevant issues and future perspectives are also presented.

• 경영과학
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• 제15권2호
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• pp.239-257
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• 1998

Facing the globalization of world economy, intense market competition, radical change of information technology, firms are obliged to create a new type of organizations characterized by flexibility and adaptability to new and dynamic environments. This paper reviews the theories of complexity in physics briefly and discusses the implications of them on the management of business organizations. It analogizes the core concepts from complexity theories such as cooperative phenomena, self-organization, adaptation, positive feedback, and butterfly effect, and attempts to identify their implications on business management. Particularly, it suggests principles of 'Fractal' management which apply the fractal structure to the business organization.

• 대한수학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-14
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• 2005

The aim of this paper is to study order-congruences on a S-poset A and to characterize the order-congruences by the concepts of pseudooreders on A and quasi-chains module a congruence p. Some homomorphism theorems of S-posets are given which is similar to the one of ordered semigroups. Finally, It is shown that there exists the non-trivial order-congruence on a S-poset by an example.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제23권2호
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• pp.131-140
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• 2004

Many idealizations and ideal conditions in physics have been an important role in understanding of the basic physics concepts and in solving physics problems. The purpose of this study was to explore the relationships of pre-service teachers' misconception of heat with their understanding of the ideal conditions involved in solving problems of heat and temperature. Test instruments were composed of two parts. One part was asked to answer the heat conceptions, the other to write statements in relations to ideal condition hidden in the process of heat problems solving. For this study, pre-service teachers who are in four major courses in the University of Education in a local city were selected and total numbers of pre-service teachers were 108 students. The framework was developed for classifying pre-service teachers response of open items of ideal conditions of heat domains. According to the framework, each types of response were coded, analyzed and processed with a SPSS/PC program. The results are as the followings. In the heat conceptions, most of students showed correct response, and there was no significant differences between major courses. In understanding of ideal conditions, students' responses of "idealized condition relevant to problem" showed 65.2％ of them, and "not relevant idealized conditions" 15.5％, and no response 12.2%. In the 15.5% of students "not relevant idealized conditions", 10.5％ of them did not explained correctly conditions, just simply 2.7％ stated the laws in physics or formula, 1.6% generally, but irrelevantly described the idealized conditions. More importantly pre-service teachers showed very weak correlation between heat conception and understanding of ideal condition. Although we concluded there were no significant relationships of heat conception in understanding of ideal conditions in thermodynamics domain, these suggest that many other factors may influence understanding of ideal conditions in physics.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.217-235
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• 2022

본 연구는 차기 교육과정 개정을 앞둔 시점에서 지난 몇 차례 동안의 초등학교 물리 영역에서의 교육과정 변화를 분석하고 초등 과학 교육과정의 쟁점을 논의하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 내용 요소의 변화를 분석하고, 2015 개정 교육과정 이후 수행된 교육과정 연구들을 살펴보았다. 더불어 물리교육 전공 교수 3인이 교육과정 분석 결과에 대해 논의하였다. 연구 결과 제7차 교육과정 이후의 초등 물리 교육과정은 전반적으로 내용이 축소되거나 어려운 개념들이 삭제하거나 상위 학교급으로 이동하는 형태로 변화가 이루어졌다. 과학 교육과정 쟁점은 현 교육과정의 내용 적정성과 난이도, 수학 교과와의 연계성, 누리과정과 초등 1,2학년 통합 교육 과정과 연계문제, 성취기준 서술어 문제를 다루었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.480-493
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• 2005

현재 일본은 1998년 12월 문부성에 의해 고시된 7차 교육과정의 교과서가 2002년부터 사용되고 있으며 그 특징으로는 학교 주5일제 수업 실시와 종합학습시간의 신설로 수업 시수가 대폭 줄고, 기초, 기본 중심으로 교육내용을 선정하여 기초 학력을 충실히 익힐 것을 전제로 하고 있다. 우리나라 또한 7차 교육과정에 의한 교과서가 2000년부터 사용되고 있으며 직장인들의 주5일 근무에 따라 5일제 수업 실시가 이야기되어지고 있는 상황이다. 이렇듯 한국과 일본 모두 교육의 변화를 가져오고 있는 상황을 뒷받침 해볼 때 일본에서 사용되고 있는 교과서와 우리나라에서 사용되고 있는 교과서를 분석하여 그 특징과 장단점을 명료히 정리한다는 것은 새로운 교과서 개발의 기초 과정으로서 대단히 의미가 있는 일이며 앞으로 교과서를 개발하는데 많은 참고가 될 수 있다고 생각된다. 연구 결과 일본과 한국의 교과서는 내용 면에서 상당히 유사한 점이 많음을 알 수 있었다. 하지만 학습이 이루어지는 순서와 학습이 이루어지는 시기 등에서 약간의 차이를 보이고 있었으며 한국의 경우 같은 내용을 계속적으로 반복하여 학습하고 있으므로 주제에 비해 교과서 분량이 상당히 많다. 교육과정을 개선하고 교과서의 개편이 성공적으로 이루어지기 위해서는 다양한 방법의 계속적인 연구가 뒷받침되어져야 할 것이다. 앞으로 여러 교육적문가들의 지속적인 관심과 분석 평가를 통해 우리나라 실정에 맞는 교육과정, 기초, 기본 교육에 충실한 교과서가 되기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권3호
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• pp.411-420
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• 2000

본 연구의 목적은 중학교 과학 교과서에서 물리 개념 설명을 위해 사용된 비유에 대해 학생들의 평균적인 이해도는 어떠한지, 또 어떤 유형의 비유를 더 잘 이해하는지를 조사하는 것이었다. 비유의 유형은 표현 방식에 따라서는 언어적 비유와 그림 비유로 분류 될 수 있고, 비유물에 대한 설명 정도에 따라서 단순 비유와 부연 비유로 분류될 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 비유를 언어적이면서 단순한 비유, 언어적 이면서 부연된 비유, 그림을 이용하면서 단순한 비유, 그림을 이용하면서 부연적 비유 등 4 종류로 분류하였다. 본 연구를 위해 울산시의 한 중학교에서 평균수준의 한 학급 학생 46명이 표집되었으며 이들에게 본 연구에서 개발된 4가지 유형의 비유 이해도 조사 도구가 투입되었다. 이 도구는 비유의 각 유형당 2문항씩 8개의 문항으로 구성되어 있으며, 5명의 과학교육 전문가에 의해 문항의 수준과 내용 타당성에 대해 타당도를 검증받았다. 본 연구에 의해 평균적으로 50% 정도의 학생만이 중학교 과학 교과서에 제시된 비유에 대해 이해하고 있으며, 그림에 의한 단순한 유형의 비유를 다른 유형의 비유들보다 더 잘 이해하고 있는 것으로 밝혀졌다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.114-125
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• 2023

편미분방정식의 해를 구하기 위한 여러 수치해법들의 한계와 순수 데이터 기반 기계학습의 단점을 극복하기 위해 물리정보신경망(physics-informed neural network, PINN)이 제안되었다. 물리정보신경망은 편미분방정식을 손실함수 구성에 직접 활용하여 기계학습 훈련에 물리적 제약을 주는 기법으로 파동방정식 모델링에도 활용될 수 있다. 그러나 물리정보신경망을 이용하여 파동방정식을 풀기 위해서는 신경망 훈련 시 입력에 대한 2차 미분이 수행되어야 하고, 그 결과로 출력되는 파동장은 복잡한 역학적 현상들을 포함하고 있어 섬세한 전략이 필요하다. 이 해설 논문에서는 물리정보신경망의 기본 개념을 설명하고 파동방정식 모델링에 활용하기 위한 고려사항들에 대해 고찰하였다. 이러한 고려사항에는 공간좌표 정규화, 활성함수 선정, 물리손실 추가 전략이 포함된다. 훈련자료의 공간좌표를 정규화한 후 사용하면 파동방정식 모델링을 위한 신경망 훈련에서 초기 조건이 더 정확하게 반영되는 것을 수치 실험을 통해 보였다. 또한 신경망을 통한 파동장 예측에 가장 적절한 활성함수를 선정하기 위해 여러 함수들의 특성을 비교했다. 특성 비교는 각 활성함수들의 입력자료에 대한 미분과 수렴성을 중심으로 이루어졌다. 마지막으로 신경망 훈련 중 손실함수에 물리손실을 추가하는 두가지 시나리오의 결과를 비교하였다. 수치 실험을 통해 훈련 초기부터 물리손실을 활용하는 전략보다 초기 훈련단계 이후부터 물리손실을 적용하는 커리큘럼 기반 학습전략이 효과적이라는 결과를 도출했다. 추가로 이 결과를 물리손실을 전혀 사용하지 않은 훈련 결과와 비교하여 PINN기법의 효과를 확인하였다.